package com.pktechan.api.utils;

import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.security.AlgorithmParameters;
import java.security.Key;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.Security;

/**
 * Created by kaifabu on 2018/9/12.
 */
public class AESUtil {
    public static boolean initialized = false;

    private static final String KEY_ALGORITHM = "AES";
    private static final String DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM = "AES/CBC/PKCS7Padding";//默认的加密算法

    public static byte[] initSecretKey() {

        //返回生成指定算法密钥生成器的 KeyGenerator 对象
        KeyGenerator kg = null;
        try {
            kg = KeyGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM);
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
            return new byte[0];
        }
        //初始化此密钥生成器，使其具有确定的密钥大小
        //AES 要求密钥长度为 128
        kg.init(128);
        //生成一个密钥
        SecretKey secretKey = kg.generateKey();
        return secretKey.getEncoded();
    }

    /**
     * 还原密钥
     *
     * @param key
     * @return
     */
    private static Key generateKey(byte[] key) {
        //生成密钥
        return new SecretKeySpec(key, KEY_ALGORITHM);
    }

    /**
     * 数据加密
     *
     * @param data 加密的数据的字节数组
     * @param key  加密的密钥
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static byte[] encrypt(byte[] data, Key key) throws Exception {
        return encrypt(data, key, DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM);
    }

    /**
     * 数据加密
     *
     * @param data 加密的数据的字节数组
     * @param key  密钥的字节数组
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static byte[] encrypt(byte[] data, byte[] key) throws Exception {
        return encrypt(data, key, DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM);
    }

    /**
     * 数据加密
     *
     * @param data            加密的数据的字节数组
     * @param key             密钥的字节数组
     * @param cipherAlgorithm 加密算法
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static byte[] encrypt(byte[] data, byte[] key, String cipherAlgorithm) throws Exception {
        //还原密钥
        Key k = generateKey(key);
        return encrypt(data, k, cipherAlgorithm);
    }

    /**
     * 数据加密
     *
     * @param data            加密数据的字节数组
     * @param key             加密的密钥
     * @param cipherAlgorithm 加密算法
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static byte[] encrypt(byte[] data, Key key, String cipherAlgorithm) throws Exception {
        //实例化
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(cipherAlgorithm);
        //使用密钥初始化，设置为加密模式
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
        //执行操作
        return cipher.doFinal(data);
    }


    /**
     * 数据加密
     *
     * @param data 加密的数据的字节数组
     * @param key  加密的密钥
     * @param iv   加密算法初始向量
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static byte[] encrypt(byte[] data, Key key, AlgorithmParameters iv) throws Exception {
        return encrypt(data, key, iv, DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM);
    }

    /**
     * 数据加密
     *
     * @param data 加密的数据的字节数组
     * @param key  密钥的字节数组
     * @param iv   加密算法初始向量字节数组
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static byte[] encrypt(byte[] data, byte[] key, byte[] iv) throws Exception {
        return encrypt(data, key, iv, DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM);
    }

    /**
     * 数据加密
     *
     * @param data            加密的数据的字节数组
     * @param key             密钥的字节数组
     * @param iv              加密算法初始向量字节数组
     * @param cipherAlgorithm 加密算法
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static byte[] encrypt(byte[] data, byte[] key, byte[] iv, String cipherAlgorithm) throws Exception {
        return encrypt(data, generateKey(key), generateIv(iv), cipherAlgorithm);
    }

    /**
     * 数据加密
     *
     * @param data            加密数据的字节数组
     * @param key             加密的密钥
     * @param iv             加密算法初始向量
     * @param cipherAlgorithm 加密算法
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static byte[] encrypt(byte[] data, Key key, AlgorithmParameters iv, String cipherAlgorithm) throws Exception {
        //实例化
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(cipherAlgorithm);
        //使用密钥初始化，设置为加密模式
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, iv);
        //执行操作
        return cipher.doFinal(data);
    }


    /**
     * 数据解密
     *
     * @param data 解密数据的字节数组
     * @param key  解密的密钥
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static byte[] decrypt(byte[] data, Key key) throws Exception {
        return decrypt(data, key, DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM);
    }

    /**
     * 数据解密
     *
     * @param data            解密数据的字节数组
     * @param key             解密密钥的节节数组
     * @param cipherAlgorithm 解密算法
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static byte[] decrypt(byte[] data, byte[] key, String cipherAlgorithm) throws Exception {
        return decrypt(data, generateKey(key), cipherAlgorithm);
    }

    /**
     * 数据解密
     *
     * @param data            解密数据的字节数组
     * @param key             解密密钥
     * @param cipherAlgorithm 解密算法
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static byte[] decrypt(byte[] data, Key key, String cipherAlgorithm) throws Exception {
        initialize();
        //实例化
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(cipherAlgorithm);
        //使用密钥初始化，设置为解密模式
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
        //执行操作
        return cipher.doFinal(data);
    }

    /**
     * 数据解密
     *
     * @param data 解密数据的字节数组
     * @param key  解密密钥的节节数组
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static byte[] decrypt(byte[] data, byte[] key) throws Exception {
        return decrypt(data, key, DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM);
    }

    /**
     * 数据解密
     *
     * @param data 解密数据的字节数组
     * @param key  解密密钥的节节数组
     * @param iv   解密算法初始向量字节数组
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static byte[] decrypt(byte[] data, byte[] key, byte[] iv) throws Exception {
        return decrypt(data, key, iv, DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM);
    }

    /**
     * 数据解密
     *
     * @param data 解密数据的字节数组
     * @param key  解密的密钥
     * @param iv   解密算法初始向量
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static byte[] decrypt(byte[] data, Key key, AlgorithmParameters iv) throws Exception {
        return decrypt(data, key, iv, DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM);
    }

    /**
     * 数据解密
     *
     * @param data            解密数据的字节数组
     * @param key             解密密钥的节节数组
     * @param iv              解密算法初始向量字节数组
     * @param cipherAlgorithm 解密算法
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static byte[] decrypt(byte[] data, byte[] key, byte[] iv, String cipherAlgorithm) throws Exception {
        return decrypt(data, generateKey(key), generateIv(iv), cipherAlgorithm);
    }

    /**
     * 数据解密
     *
     * @param data            解密数据的字节数组
     * @param key             解密密钥
     * @param iv              解密算法初始向量
     * @param cipherAlgorithm 解密算法
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static byte[] decrypt(byte[] data, Key key, AlgorithmParameters iv, String cipherAlgorithm) throws Exception {
        initialize();
        //实例化
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(cipherAlgorithm);
        //使用密钥初始化，设置为解密模式
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key, iv);
        //执行操作
        return cipher.doFinal(data);
    }

    /**
     * 生成解密算法初始向量
     *
     * @param iv 解密算法初始向量字节数组
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static AlgorithmParameters generateIv(byte[] iv) throws Exception {
        AlgorithmParameters params = AlgorithmParameters.getInstance("AES");
        params.init(new IvParameterSpec(iv));
        return params;
    }

    public static void initialize(){
        if (initialized) return;
        Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());
        initialized = true;
    }

    /**
     * 格式化字节数组。
     *
     * @param data
     * @return
     */
    private static String showByteArray(byte[] data) {
        if (null == data) {
            return null;
        }
        StringBuilder sb = new StringBuilder("{");
        for (byte b : data) {
            sb.append(b).append(",");
        }
        sb.deleteCharAt(sb.length() - 1);
        sb.append("}");
        return sb.toString();
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        byte[] key = initSecretKey();
        System.out.println("key：" + showByteArray(key));
        Key k = generateKey(key); //生成秘钥
        String data = "AES数据";
        System.out.println("加密前数据: string:" + data);
        System.out.println("加密前数据: byte[]:" + showByteArray(data.getBytes()));
        System.out.println();
        byte[] encryptData = encrypt(data.getBytes(), k);//数据加密
        System.out.println("加密后数据: byte[]:" + showByteArray(encryptData));
//       System.out.println("加密后数据: hexStr:"+Hex.encodeHexStr(encryptData));
        System.out.println();
        byte[] decryptData = decrypt(encryptData, k);//数据解密
        System.out.println("解密后数据: byte[]:" + showByteArray(decryptData));
        System.out.println("解密后数据: string:" + new String(decryptData));
    }
}
